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微細粒子添加摩擦攪拌プロセスを適用したマグネシウム合金鋳造材の析出挙動の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18K14035
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分26050:材料加工および組織制御関連
研究機関山梨大学 (2019-2021)
地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター (2018)

研究代表者

猿渡 直洋  山梨大学, 大学院総合研究部, 助教 (50806023)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2020年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードマグネシウム合金鋳造材 / 摩擦攪拌プロセス / 時効析出 / 機械的性質 / 難燃性 / マグネシウム合金 / メカニカルアロイング / ミクロ組織 / メカニカルアロイング法 / 硬さ
研究成果の概要

AM60B合金鋳造材について,アルミニウムおよびニオブ粒子を含有する粉末を混合して摩擦攪拌プロセスを行い,その後の時効処理における析出挙動を調べた.アルミニウム濃度を増大させることで析出相の形成,成長が促進し,時効初期における硬化をもたらした.ニオブ粒子はFSP直後の化合物の形成に関与すると考えられた.カルシウムおよびアルミニウムを含有する粉末を摩擦攪拌プロセスによりAM60B合金鋳造材に混合した場合では,発火,燃焼温度が上昇することが確認された.このことから,後処理によるカルシウム添加が難燃性の向上に対して一定の効果をもたらすことが明らかとなった.

研究成果の学術的意義や社会的意義

マグネシウム合金鋳造材においては,強度や延性といった機械的性質を担保するために熱処理を必要とするが,その熱処理には長時間を要するため効率化が望まれる.摩擦攪拌プロセス時に溶質元素を添加することや析出相の核生成サイトを導入することで析出の促進効果が得られ,本手法を用いた熱処理効率化の可能性を見出すことができた.また,摩擦攪拌プロセス時に添加する元素を様々に選択することで,局所的に異なる性質を有する部材の作製も可能と考えられ,新たなマルチマテリアル化手法としての展開も期待できる.

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 学会発表 (5件)

  • [学会発表] 摩擦攪拌プロセスを用いてカルシウムを添加したAM60Bマグネシウム合金鋳造材の材料特性2022

    • 著者名/発表者名
      猿渡直洋,寺西莉那,中山栄浩
    • 学会等名
      日本鋳造工学会 第179回全国講演大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 摩擦攪拌プロセスを用いてアルミニウムを添加したAM60Bマグネシウム合金鋳造材の時効析出挙動2021

    • 著者名/発表者名
      猿渡直洋,寺西莉那,中山栄浩
    • 学会等名
      日本鋳造工学会 第178回全国講演大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 摩擦攪拌プロセスを用いて粉末を添加したAM60Bマグネシウム合金のミクロ組織2020

    • 著者名/発表者名
      猿渡直洋、寺西莉那、中山栄浩
    • 学会等名
      軽金属学会関東支部第7回若手研究者ポスター発表会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 摩擦攪拌プロセスを用いて粉末を分散させたAM60Bマグネシウム合金の析出挙動2020

    • 著者名/発表者名
      寺西莉那、猿渡直洋、中山栄浩
    • 学会等名
      日本金属学会講演概要集2020年(第167回)秋期講演大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 摩擦攪拌プロセスを用いた粉末混合がAM60Bマグネシウム合金の時効特性に及ぼす影響2020

    • 著者名/発表者名
      猿渡直洋、寺西莉那、中山栄浩
    • 学会等名
      日本金属学会 2020年春期(第166回)講演大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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